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CONTROL DE SOLIDOS

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by

Jorge Blanco

on 11 April 2016

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Transcript of CONTROL DE SOLIDOS

CONTROL DE SOLIDOS
GRACIAS POR SU ATENCIÓN!
DEFINICION
Es el proceso de controlar la
acumulación de sólidos indeseables
en un sistema de lodos.

Las propiedades reologicas y de
filtración pueden hacerse difíciles
de controlar cuando la
concentración de sólidos de
perforación es excesiva.
Distintos procesos son utilizados para separar o controlar los solidos presentes en el fluido de perforación.

Métodos mecánicos
Métodos por Dilución
EQUIPOS UTILIZADOS
PROCEDENCIA Y CLASIFICACIÓN API DEL TAMAÑO DE LOS SOLIDOS
REACTIVIDAD
PRINCIPIOS DE CONTROL DE SOLIDOS
Dilucion
Piscinas de Asentamiento
(Gravedad)
Separación Mecánica
Desplazamiento
Piscina de asentamiento
(tramapa de arena)
Zaranda de movimiento circular/elíptico. Esta zaranda emplea rodillos elípticos que generan un movimiento circular de vaivén para obtener una mejor remoción de sólidos a través de los tamices.

Zaranda de movimiento lineal. Este colador emplea un movimiento de vaivén recto hacia adelante y atrás para mantener el fluido circulando a través de las mallas.
Metodos Mecánicos
Dispositivos Tamizadores
Dispositivos de Separación Centrifuga
ZARANDA
No es mas que hacer un efecto colador.
Equipo más común dentro de un taladro de perforación
Contiene tamices vibratorias por donde pasa el fluido de perforación.
TIPOS DE ZARANDAS
DESIGNACION DE MALLAS
Mallas tensionadas
Mallas Pre-tensionadas
Mallas planas
Mallas piramidales
Las partículas a la izquierda de la cuerva representa solidos de menor tamaño
Las partículas a la derecha de la curva representan los solidos removidos
El D50 o punto de corte medio se define como el punto donde el 50% de cierto tamaño de solidos son removidos
Puede ser originado por acumulación de solidos en aberturas de la malla
Remover y lavar a presión por parte superior
Las mallas mas finas permiten mas paso de solidos sobre las aberturas
Se usan alambres entretejidos con tamizado a cierto tamaño de apertura
El punto de corte esta definido por su tamaño de apertura
MALLAS
PUNTO DE CORTE
Según el API RP13 ha recomendado que las mallas se identifiquen con la siguiente información:
Nombre de malla
Potencial de separación (D50, D16, D84)
Capacidad de flujo (conducción, área total no vacía)
TIPOS DE MALLAS
MALLAS TENSIONADAS
Con Soporte
Sin Soporte
Soporte Metálico
Cuentan con un sistema de tornillos para sostenerla malla a la cubierta a la tensión adecuada
En las Pre-tensionadas se usa un sistema neumático de ajuste, que permite realizar cambios rápidos y prevenir daños por torque
AJUSTE DE MALLAS
MALLA PRE-TENSIONADA PLANA
Nuevos desarrollos en mallas, incluye forma piramidal para dar área superficial mas grande para las dimensiones de la malla
MALLA PIRAMIDAL
Caudal de la bomba
Densidad del fluido
Diámetro del hoyo
Tasa de penetración
Tipo de formación
Capacidad
Tamaño promedio de apertura
PARAMETROS DE SELECCION
Tramado cuadrado plano
Tramado rectangular plano
Tramado rectangular plano modificado
Tramado cuadrado cruzado
Tramado holandes plano
TEJIDOS (TRAMADOS) MAS COMUNES MALLAS
Mallas gruesas aseguradas a la cubierta superior
Mallas finas a la cubierta inferior
Si la malla es muy fina el fluido puede caer a la segunda malla cerca del lado de descarga de solidos los cuales serán muy húmedos
Si se usan mallas de diferente tamaño en el mismo nivel, la mas fina deberá ser usado al frente de la zaranda
CONFIGURACION DE LA CUBIERTA
TAPONAMIENTO
¿Que son?
Dispositivos cónicos de separación de sólidos en los cuales la energía hidráulica se convierte en fuerza centrifuga.
Los diámetros pequeños ocasionan taponamiento y poca entrada de aire.
Los diámetros muy grandes ocasionan descargas muy húmedas.
Problema causado debido a una alta concentración de sólidos en el lodo de perforación. Esto conlleva a una agrupación de los sólidos cerca de la salida y solamente las partículas mas grandes saldrán del cono hasta taponarlo.
Este flujo de cuerda causara que muchos de los sólidos que no pueden salir del cono regresan con el fluido.
(cc) photo by medhead on Flickr
HIDROCICLONES
HIDROCICLONES
CÓMO TRABAJAN?
FLUJO DE CUERDA
Determina la capacidad de procesamiento de los hidrociclones, los conos de gran diámetro pueden procesar altos caudales pero tienen un inferior potencia de separación.
DIAMETRO DEL CONO
Los hidrociclones son extremadamente sensibles a la viscosidad plástica del fluido que procesan.
VISCOSIDAD PLASTICA
DIAMETRO DE LA DESCARGA
DESARENADORES
Usados en lodo de poco peso
El punto de corte esta entre 50 a 80 micrones.
Son instalados después del desgacificador.
Remover partículas tamaño limo

Partículas mayores 25 micrones
DESLIMADORES
Punto de corte entre 12 y 44 micras
No es recomendables en lodos densificados
La operación depende de una bomba centrifuga
DESARCILLADORES
CENTRIFUGAS DECANTADORAS
SEPARACION POR SEDIMENTACION
CENTRIFUGAS
Separación de los sólidos en un liquido utilizando un tanque abierto.

Se produce por:
Diferencia de densidad entre solido y liquido
Fuerza de gravedd
Tiempo
Separación de los sólidos de la fase liquida que no han sido removidos por la zaranda ni hidrociclones
Utilizada con lodos sintéticos y base aceite

Recupera fluidos de
perforación

Incorpora alta velocidad a una centrifuga en canasta vertical
Máquina que pone en rotación una muestra para acelerar por fuerza centrífuga la decantación o sedimentación de sus componentes o fases (generalmente una sólida y una líquida), en función de su densidad
CLASIFICACIÓN
CENTRIFUGAS VERTICALES
Cantidad de conos
Tamaño/tipo de cono
Tamaño de la malla
Velocidad de vibración
Recuperar la fase liquida costosa (ej. Diesel) y algo de la barita descartada por los hidrociclones.
Produce relativamente cortes mas secos.
Facil de operar.
Es una unidad Compacta.
Recicla sólidos finos a través de sus mallas.
Descarga Barita con los cortes.
Capacidad Limitada.
Degradación de los sólidos producido en la succión y entrega de la bomba centrifuga usada para su alimentación.
Separación en parte depende de los conos. Desempeño (normalmente pobre).
Requiere para su operación de una bomba centrifuga
Mud Cleaner
(cc) image by nuonsolarteam on Flickr
MUD CLEANER
Básicamente es una combinación de un deslimador colocado encima de un tamiz de malla fina y alta vibración( zaranda ).
PARAMETROS AJUSTADOS
VENTAJAS
DESVENTAJAS
El desgasificador debe ser instalado entre la trampa de arena y los primeros hidrociclones.

Se debe chequear la succión del desgasificados, debido a que no esta exenta de taponamiento.

Siempre se debe probar el desgasificador antes de iniciar cualquier operación de perforación.
1. Turbulencia: provoca el movimiento caótico del lodo, ocasionando que las burbujas vayan a la superficie para romperse.

2. Formación de una capa delgada de lodo: se extiende el lodo en una capa delgada sobre un plato o serie de platos o conos con la finalidad de reducir la distancia que tiene que viajar la
burbuja de gas para llegar a la superficie.

3. Formación de vacío: el fluido de perforación se somete a un vacío, mejorando la separación del gas, provocando la expansión de las burbujas de gas y por tanto el ascenso con mayor rapidez a la superficie.
La presencia de GAS en el lodo puede generar:
Daño a los equipos del taladro (corrosión).
Un problema potencial de control de pozo.
Letal si es toxico o inflamable

Hay dos tipos de desgasificadores
Atmosféricos
De aspiración (vacio)
(cc) image by nuonsolarteam on Flickr
DESGASIFICADORES
DESGASIFICADOR TIPO VACIO
DESGASIFICADOR TIPO ATMOSFERICO
INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DE DESGASIFICADORES
MECANISMOS DE FUNCIONAMIENTO
DESGASIFICADORES
CLASIFICACIÓN DE LOS SÓLIDOS
GRAVEDAD ESPECIFICA
INSTALACIÓN DE EQUIPOS
La principal aplicacion del limpiador de lodo es para sistemas de lodo liviano donde la fase liquida es cara o ambientalmente no muy manejable (OBM).
En sistemas de lodo pesado el costo de barita perdida es considerable y es por ello que se deben tener en cuenta su uso.
El mud cleaner no remueve finos ni ultrafinos, parte de su descarga debe ser procesada por centrifugas.
La descarga de los hidrociclones pueden ser bombeada hacia una zaranda para alcanzara el mismo resultado que un Mud Cleaner. Esto se debe hacer solo si hay suficientes zarandas.
Todas las observaciones operacionales y mantenimiento de las zarandas y de los hidrociclones son aplicables a los Mud Cleaner.
APLICACIONES
GRAFICO DE AMPLITUDES DE OPERACION DE HIDROCICLON
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